龙血竭-羟丙基-β-环糊精包合物的制备及评价

2019-09-02 08:04李争艳陈凌云罗静余晓玲
安徽医药 2019年9期
关键词:主客血竭包合物

李争艳,陈凌云,罗静,余晓玲

作者单位:1云南中医学院第三附属医院、昆明市中医医院制剂科,云南 昆明 650051;2云南中医学院药学院,云南 昆明 650200

龙血竭为百合科植物剑叶龙血树(Dracaena cochinchinensis(Lour.)S.C.Chen)的含脂树皮和木质部经提取得到的树脂[1],性味甘、温、咸、平,归心、肝经,具活血散瘀、定痛止血、生肌敛疮的功效。现代研究证实,龙血竭具有显著的抗炎止痛、抗菌、促进表皮修复、活血止血双向调节、调节血管新生、抗氧自由基等药理作用[2-5]。环糊精(Cyclodextrin,CD)具有内腔疏水、外部亲水的特殊结构,能与多种客体分子形成包合物,具有毒副作用小、生物相容性好的优点[6-9]。龙血竭微溶于水,本研究自2017年10月至2018年3月将龙血竭用HP-β-CD包合后,能够使其使用方便、增加溶解度、增强疗效、提高生物利用度,为后续的进一步研究提供便利。

1 仪器与试药

1.1 仪器Agilent 1100高效液相色谱仪(自动进样器、DAD检测器、恒温柱温箱),C18色谱柱(DIKAM柱,4.6 mm×250 mm,5 μm);电子天平(奥豪斯仪器有限公司,编号:13512747373);8002型数显恒温水浴锅(北京永光明医疗仪器厂);SHZ-DⅢ循环水式真空泵(巩义市英峪予华仪器厂);HJ-4B多头磁力加热搅拌器(常州国华电器有限公司);差示热分析仪(上海精科天美科学仪器有限公司,编号:592114042011);DLSB-5L/10低温冷却液循环泵(巩义市予华仪器有限责任公司);电子天平(美国双杰兄弟(集团)有限公司,编号:2007063245);超声波清洗器(上海科导超声仪器有限公司,编号:92J044Y);UV-2450紫外可见分光计(SHIMADZU)。

1.2 试药龙血竭药材由昆明市中医医院提供;龙血素A对照品(购自中国食品药品检定研究院,批号为110736-200934);龙血素B对照品(购自中国食品药品检定研究院,批号为111558-201006);羟丙基-β-环糊精(西安德立生物化工有限公司);包合物(自制);甲醇(天津市富宇精细化工有限公司);95%乙醇;乙腈(默克股份两合公司);冰醋酸(天津市大茂化学试剂厂);娃哈哈纯净水;硅胶G板(青岛海洋化工厂分厂)。

2 龙血竭包合物包合率的测定

2.1 HPLC测定龙血素A、B的含量

2.1.1色谱条件 色谱柱为DIKAMC18柱(4.6 mm×250mm,5μm);流动相:乙腈-0.5%冰醋酸(26∶74);检测波长:275 nm;进样量:10 μL;流速:1 mL/min;柱温:35℃;理论塔板数以龙血素A计算不低于6000。

2.1.2对照品溶液的制备 分别取龙血素A、B对照品适量,精密称定,加甲醇溶解制成分别含龙血素A 86.4 μg/mL,龙血素B 41.2 μg/mL的混合溶液。

2.1.3供试品溶液的制备 取龙血竭粉末约0.1 g,精密称定,用甲醇使溶解并定容至25 mL,摇匀,用0.22 μm微孔滤膜过滤,取续滤液,即得供试品溶液。

2.1.4包合物供试品溶液的制备 取包合物粉末约0.5 g,精密称定,置于10 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,超声20 min,放冷,摇匀,用甲醇定容至刻度,0.22 μm微孔滤膜过滤,取续滤液,即得包合物供试品溶液。

2.1.5HP-β-CD溶液的制备 取HP-β-CD 0.1 g,精密称定,加甲醇使溶解并定容至25 mL,摇匀,用0.22μm微孔滤膜过滤,取续滤液,即得HP-β-CD溶液。

2.1.6专属性考察 按上述方法分别制备对照品溶液、供试品溶液、龙血竭包合物溶液及HP-β-CD溶液,分别精密吸取10 μL上述溶液于色谱仪中,结果如图1所示。

2.1.7线性关系 分别取龙血素A、龙血素B对照品适量,精密称定,加甲醇溶解制成分别含龙血素A 86.4 μg/mL龙血素B 41.2 μg/mL的混合溶液。分别精密吸取1、2、5、10、15、20、25 μL不同体积上述对照品溶液,注入高效液相色谱仪,测定龙血素A、龙血素B色谱峰积分面积。以龙血素A、龙血素B的进样量为横坐标,其峰面积为纵坐标,绘制标准曲线(见图2)。结果龙血素A对照品的回归方程为Y=3 735.9X-6.052 7(R=0.999 9),表明在0.086 4~2.16–g范围内,龙血素A峰面积与进样量有良好的线性关系;龙血素B对照品的回归方程为Y=3 131.7X-22.62(R=0.999 9),表明在0.041 2~1.03 –g范围内,龙血素B峰面积与进样量有良好的线性关系。

2.1.8稳定性试验 取龙血素A、B对照品,包合物供试品适量依法制备对照品溶液和包合物供试品溶液,于第0、4、8、12、16 h,分别吸取10 μL注入液相色谱仪,测定峰面积,结果表明对照品龙血素A、B,包合物龙血素A、B的RSD分别为1.14%、1.88%、1.02%、1.25%,稳定性良好。

2.1.9重复性试验 取同一批次包合物粉末6份,各0.5 g,精密称定,按2.1.4项下包合物供试品制备方法制备样品,按2.1.1项下的色谱条件进行进行龙血素A、B的含量测定,结果表明包合物龙血素A、B的RSD分别为1.24%,1.15%。该方法的重复性良好。

2.1.10准确度试验 取同一已知含量的龙血竭HP-β-CD包合物(含龙血素A 0.528 2 mg/g,龙血素B 0.595 9 mg/g)9份,每份0.5 g,精密称定,精密加入对照品溶液(含龙血素A 86.4 μg/mL,龙血素B 41.2μg/mL)适量(5、10、15 mL三个不同水平,每个水平3份),甲醇定容到25 mL,用高效液相色谱仪测定龙血素A和龙血素B的含量,计算回收率,结果表明回收率符合规定。结果见表1,2。

图1 龙血素A、B对照品、龙血竭药材、龙血竭包合物及羟丙基-β-环糊精的HPLC图谱:1为龙血素A、B对照品;2为龙血竭药材;3为龙血竭包合物;4为羟丙基-β-环糊精

图2 龙血素A、B线性关系

表1 龙血素A加样回收率实验结果

表2 龙血素B加样回收率实验结果

2.2 包合率的测定及计算

2.2.1包合率的测定方法 精密称取龙血竭HP-β-CD包合物0.5 g,置于10 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,超声20 min,放冷,摇匀,取续滤液,按2.1.1项下色谱条件进行含量测定。

2.2.2包合率的计算 精密称取龙血竭粉末0.1 g,置于25 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,摇匀,取续滤液,按2.1.1项下色谱条件进行含量测定。

3 包合物制备工艺研究

3.1 单因素考察

3.1.1包合温度对包合的影响先精密称取龙血竭粉末,加入95%乙醇使其充分溶解,再精密称取HP-β-CD粉末至100 mL烧杯中,加入40 mL蒸馏水使其充分溶解,龙血竭与HP-β-CD主客分子质量比为1:8,分别在30、40、50、60 ℃不同温度下,边搅拌边向HP-β-CD水溶液中逐滴加入龙血竭乙醇溶液,恒温搅拌3 h,抽滤,滤液水浴蒸干,所得粉末即为龙血竭HP-β-CD包合物。按公式计算包合物的包合率,并进行综合评分。结果见表3。

表3 包合温度对包合的影响

结果:由表3可知,随着温度的升高,包合率有所上升,但50℃到60℃变化并不明显。收率随温度上升而下降,50℃到60℃有较明显下降。综合评分随着包合温度的升高而升高,但当温度超过50℃时,综合评分减小,40℃和60℃的综合评分均小于50℃。综合考虑,实验中选择50℃为包合的最佳温度。

3.1.2包合时间对包合的影响 先精密称取龙血竭粉末,加入适量95%乙醇使其充分溶解,再精密称取HP-β-CD粉末至100 mL烧杯中,加入40 mL蒸馏水使其充分溶解,主客分子质量比为1∶8,边搅拌边滴加龙血竭乙醇溶液,50℃下恒温搅拌时间分别为1、2、3、4 h,抽滤,滤液水浴蒸干,即得龙血竭HP-β-CD包合物。结果见表4。

表4 包合时间对包合的影响

由表4可知,随着包合时间的增大,包合率和综合评分变化并不显著,收率有所降低,考虑到2 h和4 h的综合评分均低于3 h的综合评分,所以实验选择3 h为最佳包合时间。

3.1.3包合速度对包合的影响 先精密称取龙血竭粉末,加入95%乙醇使其充分溶解,再精密称取HP-β-CD粉末至100 mL烧杯中,加入40 mL蒸馏水使其充分溶解,主客分子质量比为1∶8,50℃下分别用不同速度搅拌3 h,边搅拌边滴加龙血竭乙醇溶液,滴加完毕开始计时,抽滤,滤液水浴蒸干即得龙血竭HP-β-CD包合物。结果见表5。

表5 包合速度对包合的影响

由表5可知,随着搅拌速度的改变,对包合率和收率均没有太大影响,不过从表中可以看出,包合速度为400 r/min时,其包合率、收率和综合评分均高于其余两者,所以实验中选择的包合速度为400 r/min。

3.1.4主客分子质量比对包合的影响先精密称取龙血竭粉末,加入95%乙醇使其充分溶解,再精密称取HP-β-CD粉末至100 mL烧杯中,加入40 mL蒸馏水,使其充分溶解,50℃下用中速搅拌3 h,主客分子质量比分别为1:6、1∶8、1∶10、1∶12,边搅拌边滴加龙血竭乙醇溶液,抽滤,滤液蒸干,即得龙血竭HP-β-CD包合物。结果见表6。

表6 主客分子质量比对包合的影响

由表6可知,主客分子质量比为1∶12的综合评分明显低于前三组,前三组实验的包合率、收率、综合评分均无太大差异,质量比为1∶8的收率和综合评分均高于质量比为1∶6和1∶8,综合考虑,选择主客分子最佳质量比为1∶8。

3.2 包合物制备工艺条件正交优选

3.2.1正交试验设计 影响包合率的因素有很多,比如包合时间、包合温度、包合速度、主客分子质量比等因素。通过单因素考察试验选择包合时间、包合温度、主客分子质量比作为正交试验因素,每个因素选择三个水平:包合时间2、3、4 h(A);包合温度40、50、60 ℃(B)及主客分子质量比1∶6、1∶8、1∶10(C),以包合率和包合物收率的综合评分为评价指标,权重系数分别为0.8、0.2,进行3因素3水平L9(34)正交试验设计,选择最佳制备工艺。因素水平表见表7、正交试验结果见表8、方差分析结果见表9。

表7 因素水平表

表8 正交试验结果

表9 方差分析结果

通过统计分析,影响包合率的主次因素为C>A>B,但是A、B两因素中的三个水平很接近,遵照操作方便原则,因素选择A1、B1,C因素中二、三水平比较接近,所以选择C2。最后确定包合物的制备工艺条件为A1B1C2,即包合时间2 h,包合温度40℃,龙血竭与HP-β-CD质量之比为1∶8。

3.2.2包合工艺验证 根据正交试验优选的最佳制备工艺条件,平行制备三批包合物,并测定其包合率和包合物收率的综合评分。结果见表10。

由表10可知,综合评分均高于正交试验中各试验结果,三批包合物的包合率、收率和综合评分的相对平均偏差较小,说明该制备工艺重现性好,合理可行。

表10 包合工艺验证结果

4 包合物评价

4.1 紫外光谱扫描(UV)将适量包合物、羟丙基-β-环糊精、龙血竭与羟丙基-β-环糊精物理混合物以及龙血竭分别溶于水中,在室温下于200~800 nm范围进行紫外扫描,结果如图3。

图3 紫外扫描图谱:1为包合物;2为HP-β-CD;3为物理混合物;4为龙血竭

由紫外扫描图谱可知,包合物在285 nm左右有1个吸收峰,HP-β-CD、物理混合物、龙血竭在285 nm处没有吸收峰,故表明龙血竭与HP-β-CD形成了新的物相。

4.2 差示扫描量热法(DSC)精密称取龙血竭粉末、羟丙基-β-环糊精、龙血竭羟丙基-β-环糊精的简单混合物、包合物四个样品各5 mg进行差示扫描热分析:氧化铝为参比物,量程±100 μV,升温范围30~350℃,升温速率为10℃/min,得DSC图谱,结果见图4。

图4 DSC图谱:1为HP-β-CD;2为包合物;3为物理混合物;4为龙血竭

由DSC图谱可知,龙血竭与物理混合物二者都出现吸热峰,即游离龙血竭可产生吸热峰。而HP-β-CD未出现吸热峰,可排除载体材料的干扰。包合物没有出现吸热峰,即可证明龙血竭与HP-β-CD形成了包合物。

4.3 溶解性取10 mL水,分别精密称取龙血竭粉末和龙血竭-羟丙基-β-环糊精包合物粉末,使之成为饱和溶液,结果龙血竭几乎不溶,龙血竭包合物的溶解度为656.74 mg/mL,明显高于龙血竭,表明羟丙基-β-环糊精的包合对龙血竭的水溶性有显著提高。

5 讨论

在龙血竭-羟丙基-β-环糊精包合物的制备过程中,分别比较了研磨法、超声法、中和法、饱和水溶液法和水溶液搅拌法[10-12],分别称取上述五种方法制备的包合物,加入适量水中使其溶解,结果显示水溶液搅拌法制备的包合物可完全溶解,而其余四种方法制备的包合物不能充分溶解,所以本实验选择水溶液搅拌法制备龙血竭羟丙基-β-环糊精。

由于龙血竭微溶于水,溶出和吸收慢,导致体内生物利用度低,而β-环糊精的“内亲脂,外亲水”的立体双亲性孔腔结构可以用于龙血竭的包合,从而明显提高龙血竭的溶解度,为该制剂的研究开发提供了一条新的制剂开发路径。

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